Логикалық операцияларға арналған регистр

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

1.Регистр және регистрлердің жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4

1.1. Параллельді регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2. Тізбекті регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.3. Параллельді . тізбекті регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.4. Риверсивті регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12

2. Функционалды сұлба ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13

3. Принципиалды сұлба ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13

4. Мөрлі баспа ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13

5. Параметрлерді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14

6. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16

7.Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

8.Қосымша

Электронды есептеу машина өңдеу әдістері мен құралдары ғылыми зерттеу, электрондық тәсілдер мен күрделі құрылыстық құрылмалар жобалау, өндіріс кәсіпорындары мен мекемелерді басқару саласында және т.б. кеңінен қолданылады. Қоғамның дамуының қазіргі кезіңінде ЭЕМ маңызды өндірістік ресурс болып тұр. Барған сайын ЭЕМ-ді өңдеу көлемі өсіп келеді. ЭЕМ негізінде деректер жинау және өңдеудің автоматтандырылған күрделі жүйелер құрылуда.
ЭЕМ деректерді өңдеу тапсырмаларын шешуге арналған функционалдық құрылғылар жиынын құрады. Машинада қолданылатын функционалды құрылғылар құрамы және олардың өзара байланысуы мен әрекеттесуі – ЭЕМ құрылымы деп аталады.
ЭЕМ-нің функционалдық құрылғысының бірі болып регистр табылады. Регистрді жадының бөлігі ретінде қарастыруға болады.
Регистрлерге байланысты курстық жұмысты орындау кезінде ең алдымен триггерлердің жұмысын жетік меңгеру керек. Курстық жұмысты орындау кезінде «ЦАҚТ», «Схемотехника» пәндерінен алған теориялық білімді практика жүзінде меңгеруге мүмкіндік береді.

1. Жұрынтаев З.Ж, Бердібаев Р.Ш
ТТЛ интегралды схемаларын зерттеу.Алматы1996

2. Жұрынтаев З.Ж, Бердібаев Р.Ш
Регистр сұлбаларын зерттеу. Алматы 2002

3.Тынымбаев С.Т
Вычислительные машины,системы,комплексы и сети. Алматы 1995

4.Тарабрин А.С
Справочник по интегральным микросхемам. Москва 1987

5.Рахимов Т.М
Справочник по микросхемам серии 155. Новосибирск 1991

6.Майоров С.А, Крутовский С.А, Смирнов
ЭВМ справочник по конструированию. Москва 1975

7.Соловьев Г.Н
Схемотехника ЭВМ. Москва 1985

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ
МИНИСТРЛІГІ

Қ.И.Сәтпаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті

Есептеу техникасы
кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Логикалық операцияларға арналған регистр

Орындаған:ЭВМ
00 01 тобының студенті

Макпунова Н.Т

Қабылдаған: аға оқытушы

Бердібаев Р.Ш

Норма бақылаушы:Оған А.

АЛМАТЫ 2003

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

1.Регистр және регистрлердің жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4

1. Параллельді регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2. Тізбекті регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
3. Параллельді - тізбекті регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
4. Риверсивті регистр ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12

1. Функционалды сұлба ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13

2. Принципиалды сұлба ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13

3. Мөрлі баспа ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13

4. Параметрлерді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14

5. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16

7.Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

8.Қосымша

Тапсырма
6 Разрядты логикалық операциялармен жұмыс істейтін регистрлер:
а) логикалық қосу тақ сандармен;
б) логикалық көбейту жұп сандармен;
в) екілік модульмен қосу (тақ және жұп)

КІРІСПЕ

Электронды есептеу машина өңдеу әдістері мен құралдары ғылыми зерттеу,
электрондық тәсілдер мен күрделі құрылыстық құрылмалар жобалау, өндіріс
кәсіпорындары мен мекемелерді басқару саласында және т.б. кеңінен
қолданылады. Қоғамның дамуының қазіргі кезіңінде ЭЕМ маңызды өндірістік
ресурс болып тұр. Барған сайын ЭЕМ-ді өңдеу көлемі өсіп келеді. ЭЕМ
негізінде деректер жинау және өңдеудің автоматтандырылған күрделі жүйелер
құрылуда.
ЭЕМ деректерді өңдеу тапсырмаларын шешуге арналған функционалдық
құрылғылар жиынын құрады. Машинада қолданылатын функционалды құрылғылар
құрамы және олардың өзара байланысуы мен әрекеттесуі – ЭЕМ құрылымы деп
аталады.
ЭЕМ-нің функционалдық құрылғысының бірі болып регистр табылады.
Регистрді жадының бөлігі ретінде қарастыруға болады.
Регистрлерге байланысты курстық жұмысты орындау кезінде ең алдымен
триггерлердің жұмысын жетік меңгеру керек. Курстық жұмысты орындау кезінде
ЦАҚТ, Схемотехника пәндерінен алған теориялық білімді практика жүзінде
меңгеруге мүмкіндік береді.

1 Регистрлер және олардың жіктелуі

Регистрлер деп ақпаратты қабылдауға, сақтауға және басқа құрылғыларға
беруге арналған ЭЕМ-ның функционалдық құрылғысы.
Регистрлерді жадының бір бөлігі ретінде қарастыруға болады.
Регистрлер негізінен триггерлерден жасалады. Регистрдегі триггер саны сол
регистрде сақталатын ақпараттың санына байланысты анықталады. Регистрлерде
триггер мен түрлі логикалық элементтерді қолдана отырып көптеген
операциялар орындауға болады:
- регистрді нольдік күйге орнату;
- басқа құрылғыдан ақпарат қабылдау;
- ақпаратты келесі регистрге тура немесе кері кодта беру;
- берілген разряд бойынша ақпаратты оңға немесе солға жылжыту;
- параллель кодтан тізбектелген, тізбектелген кодтан параллель кодқа
аудару;
- логикалық қосу операциясы;
- логикалық көбейту операциясы;
- екілік модуль бойынша қосу операциясы.
Регистрлердің негізгі жіктелу әдісі – ақпаратты қабылдай түріне
байланысты регистрлер үш топқа бөлінеді: параллельді, тізбекті және
параллельді – тізбекті.

1.1Параллельді регистр

Параллельді регистрлерде деректерді қабылдау мен беру операциялары
барлық разрядтарда бір уақытта орындалады. Параллельді регистрлер бір-
бірімен ақпараттық байланыстары жоқ N триггерлерден тұрады, мұндағы N –
регистрдің разрядтар саны. 1 – суретте синхронды RS триггерлерден тұратын
параллельді регистрдің сұлбасы көрсетілген.

a1 a1

a1
(
a2

a2

a2

. . . .
. . . .
an an

an

Қ С “0” Ш

1-сурет. Бір фазалы ақпаратты қабылдағыш RS – триггерлі параллельді
регистр.
Бұл сұлбада N – разрядты сөздің әр разряды бір фазамен қабылданып, қос
фазамен шығысқа беріледі. Регистрге сөзді жазу үшін, екі тактылы импульс
қолданылады. Бірінші тактылы импульспен (1 кезең) регистрдегі ескі деректер
өшіріледі, яғни регистрдегі триггерлердің күйі “0”-дік жағдайға
ауыстырылады. Ол үшін қабылдау желісіне (Қ) 0, ал өшіру желісіне (“0”-ге
қою) 1 сигналын береміз. Екінші тактылы импульспен сөзді параллель қабылдау
үшін (2 кезең), қабылдау желісіне 1, ал өшіру желісіне 0 сигналын беру
керек. Егер аi=1 болса, онда i триггеріне 1 жазылады, ал егер ai=0 болса,
онда триггердің күйі өзгермейді. Ал енді N разрядты сөзді қос фазалы кодта
шығысқа беру үшін (С) желісіне бірілк сигналын беру керек.
Практикада бір ғана тактылы импульс бойынша ақпарат жазылатын және
алдын-ала тазартуды қажет етпейтін регистрлер кеңінен қолданылады. Мысалы 2
- 3 - суреттерде RS, D – триггерлері арқылы құрастырылған ақпаратты қос
және бір фазамен қабылдайтын регистрлердің сұлбалары көрсетілген. Бұл
регистрлердің алдыңғылардын айырмашылығы – ақпаратты параллельді түрде
қабылдау процесі жеңіл ұйымдастырылады да, логикалық элементтер арқылы
құрылатын қосымша сұлбаларды қажет етпейді. Сонымен қатар, ақпаратты жазу 1
– суреттегі регистрге қарағанда екі есе жылдам:
tжазу = tu (tT,
мұндағы tu – синхрондаушы тактылы импульс ұзақтығы;
tT – бір триггердің бір жағдайдан екінші жағдайға ауысу уақыты.

an Qn ... ..a2 Q2
a1 Q1

an Qn a2 Q2
a1 Q1
... .

C

2-сурет. Екі фазалы ақпаратты қабылдағыш параллель регистр

an Qn ... . a2 Q2 a1 Q1

an Qn ... . a2 Q2 a1 Q1

3-сурет. Бір фазалы ақпаратты қабылдағыш параллель регистр

1.2 Тізбекті регистр

Тізбекті регистрлерге ақпаратты тактылы импульстардың көмегімен
регистрдегі сөзді біртіндеп жылжыту арқылы үлкен немесе кіші разрядтан
бастап бір-бірлеп жазады. Осыған орай, тізбекті регистрлерді – жылжыту
регистрі деп атайды. Олар жай және реверсивті (қарама-қарсы) болып
бөлінеді.
Тізбекті немесе жылжыту регистрдеріне ақпаратты жазу тізбекті түрде
жүргізіледі, бұл үшін регистрдің кірісіне жылжытушы тактылы импульстер
беріледі. Бір тактылы импульспен стнхрондаушы регистрлерде оның
синхрокірісіне берілетін әрбір тактылы импульстің артқы фронты бойынша бір
уақытта регистрдегі бүкіл ақпарат бір разрядқа оңға жылжиды. Реверсивті
регистрлерде жылжу бағытын анықтайтын басқару сигналдарының мәніне орай
ақпарат оңға немесе солға жылжиды.
Бір тактылы импульспен синхрондалатын және ақпаратты бір фаза бойынша
қабылдайтын жылжыту регистрінің қарапайым түрі 4 – суретте көрсетілген.
Регистр екі сатылы D – триггері негізінде құрастырылған. Бір-бірімен
тізбекті түрде жалғасқан триггерлердің арасындағы байланыс бір фазалы
болғандықтан, регистрге сөз бір канал арқылы жазылады. Барлық триггерледің
синхрондаушы кірістері ортақ желіге – регистрдің синхрондаушы кірісіне
біріккен. Сұлбадағы триггерлердің барлығы іштей кідірісті, екі сатылы
болғандықтан, регистрдің синхрондайшы кірісіне келетін әрбір тактылы
импульстің артқы фронты бойынша берілетін сөздің кезекті разряды –
регистрдің кезекті разрядына жазылып, регистрдегі ақпарат оңға қарай бір
разрядқа жылжиды. Сонда N – разрядты сөзді бір тактылы жылжыту регистріне
жазу үшін N тактылы импульстер керек. D – триггерлері негізінде
құрастырылған бір фазалы жылжыту регистрлері – байланыстар саны бойынша
үнемді. Дегенмен, RS және JK триггерлері негіздерінде құрылатын қос фазалы
жылжыту регистрлері сыртқы әсерге төзімділігімен ерекшеленеді.

Qn Qn-1
Q1
A(an an-1...a1) ... ... .

C ... ..
4 – сурет. Бір фазалы ақпаратты қабылдағыш тізбекті регистр

5 – суреттте RS – типтес ішкі кідірісті, екі сатылы триггерлер
негізінде құрастырылған, бір тактылы импульспен синхронданушы қос фазалы
жылжыту регистрінің сұлбасы көрсетілген. Регистрдің бұл түрінде де
триггерлер бір-бірімен тізбекті түрде жалғасқан, ал олардың синхрондаушы
кірістері ортақ синхрондаушы желіге біріккен. А сөзінің қос фаза бойынша
жазылуы оңға жылжыту – С желісіндегі тактылы импульстер көмегімен
орындалады.

Qn Qn-1
Q1 A(an an-1...a1)
... ..

A(an an-1...a1)
... ..

C ... ..
5 – сурет. Қос фазалы ақпаратты қабылдағыш тізбекті регистр

6 – суретте ішкі кідірісті екі сатылы D – триггерлері негізінде
құралған үш разрядты, бір тактылы реверсивті регистрдің сұлбасы
көрсетілген. Мұнда жылжыту бағыты “ОЖ” және “СЖ” желілеріндегі сигнал
бойынша анықталады. Реверсивті регистрдің кіші разрядтан бастап, А сөзін
тікелей тізбекті түрде жазатын кірісі және үлкен разрядтан бастап, B сөзін
кері қарай тізбекті түрде жазатын кірісі болады.
“ОЖ” желісіндегі логикалық “1” сигналы, ал “СЖ” желісінде “0” сигналы
болса, онда С желісіндегі тактылы импульстер көмегімен А сөзі жазылып, оңға
қарай жылжыту операциясы орындалады.
Бұл кезде В сөзінің жазылуына және солға жылжыту операциясының
орындалуына тыйым салынады. Бұл операцияны орындау үшін, “ОЖ” желісіне “0”,
“СЖ” желісіне “1” беріледі.
Жылжыту регистрлерінде ішкі кідірісті, тактылы импульстің артқы фронты
бойынша іске қосылатын триггерлердің қолданылуы – сигналдардың бір-бірімен
жарысуынан пайда болатын кемшілігін жойып, регистрлердің дұрыс жұмыс
істеуіне ықпал етеді.
оң
Q1
Q3 Q2

A(an an-1...a1)

сол

С

B(b1,b2,b3) B(b1,b2,b3)
B(b1,b2,b3)
6 – сурет. Реверсивті регистр

Көп тактылы импульс бойынша синхрондалатын жылжыту регистрлерінің
ішінде екі тактылы регистрлер көп қолданылады. Бұл регистрлер тактылы
импульстардың деңгейі (әсер ету аймағы) бойынша синхрондалатын D және RS
типтес бір сатылы триггерлер негізінде құрылған негізгі және көмекші (есте
сақтаушы) триггерлерден тұрады.

C0
Q2 Q1

A

Q2 Q1

C1
7 – сурет. Теріс логикамен жұмыс істейтін тізбекті регистр

7 – суретте бір сатылы, бір фазалы, теріс логикамен жұмыс істейтін D –
триггерлері негізінде құрастырылған, ақпаратты екі тактылы импульс бойынша
жылжытатын тізбекті регистрдің сұлбасы берілген. D – триггерлер ТТЛ ИС
базисындағы НЕ (теріс), И-ИЛИ (және - немесе) логикалық элементтерден
құрастырылған. Регистрде ақпаратты оңға қарай бір разрядқа жылжыту үшін,
кіріске тізбектей екі тактылы импульс беру керек. D – триггері негізінде
құрастырылған регистр жұмысының ерекшелігі – бұл есте сақтау регистрінен
негізгі регистрге бірінші тактылы импульс арқылы (С1=1, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.